Arm® Cortex®-M55 in a nutshell
引言:
Arm® Cortex®-M55处理器为数十亿台设备带来了终端AI的优势,并使开发人员能够实现计算领域的下一次革命。它是Arm系列首款采用Arm Helium矢量处理技术的Cortex®-M处理器,可带来更强、更节能的DSP和ML性能。凭借Cortex®-M的易用性、单一工具链、优化的软件库和业界领先的嵌入式生态系统,Cortex®-M55为广泛的IoT用例(如耳塞、指纹解锁、健康跟踪器、预测性维护、智能扬声器和视频门铃)提供了实现AI的简单方法。
Arm® Cortex®-M55内核的主要特性
- Armv8.1-M架构
- 总线接口AMBA 5 AXI5 64位主器件(与AXI4 Ips兼容)
- 4级流水线
- TrustZone®技术安全
- 32位DSP/SIMD扩展
- Helium矢量扩展
- 浮点单元 (FPU)
- 高达64 KB,支持ECC(指令缓存和数据缓存)
- 高达16 MB,支持ECC(指令TCM和数据TCM)
- 支持最多480个中断 + 不可屏蔽中断 (NMI)
- 配有内部/外部唤醒中断控制器
- 多个电源域、睡眠模式(睡眠和深度睡眠)、退出时睡眠、可选的存储器和逻辑保留支持
- 硬件和软件断点
- 性能监测单元 (PMU)
- 可选指令跟踪
- 数据跟踪 (DWT)
- 仪表跟踪 (ITM)

Arm® Cortex®-M55内核的主要优势
Cortex®-M55处理器是Armv8.1-M架构的一部分,采用了矢量指令集扩展Helium,通过增加150多条新指令,大幅增强了DSP和ML的处理能力。该处理器支持高效的8位、16位和32位定点数据处理,显著提高了吞吐量,并最大化地利用了处理器资源,这对于信号和ML处理至关重要。
Cortex®-M55的浮点运算单元 (FPU) 支持矢量和标量半精度、单精度和双精度浮点数据类型。与单精度相比,半精度每个时钟周期能够处理双倍的数据量,从而有效减少了内存占用。这特别适用于低分辨率但需要高动态范围的音频和传感器数据处理。
Cortex®-M55中集成的Arm® TrustZone®技术能够隔离关键信息,从而减少基于软件的攻击风险。Armv8.1 M架构增加了多项安全增强功能,如特权执行禁止 (PXN)、非特权调试扩展 (UDE) 以及TrustZone®的改进,用于隔离调试权限,从而提升安全性并加速PSA认证硅片和器件的开发。
Cortex®-M55处理器还包括新的调试增强功能,如PMU、直接缓存访问寄存器以及用于限制调试可见性的UDE。
基于Arm® Cortex®-M55的微控制器
STM32N6是首款搭载Arm® Cortex®-M55内核的STM32微控制器,内嵌意法半导体自主研发的神经处理单元 (NPU)——ST Neural-ART accelerator™,专为高效能的边缘AI应用而设计。
系列 | 速度 (MHz) | 性能 (CoreMark) | Flash (KB) | RAM (KB) | 电源 (V) | 封装 | 接口 | 模拟 |
STM32N6 | 800 | 3360 | - | 4200 | 1.7至3.6 | VFBGA142、VFBGA169、VFBGA178、VFBGA198、VFBGA223、VFBGA264 | CAN FD、USB2.0 D/H HS + HS PHY、UCPD控制器、I²C、I3C (SDR)、UART、USART、SPI、ULP UART、带TSN的千兆位以太网 | 有 |